大學(xué)物理學(xué)：9-6-阻尼和受迫振動、電磁振蕩

1、NO. 21第九章 振動（Chapter 9 Vibration） 電磁振蕩 阻尼振動、受迫振動及共振Electromagnetic oscillaationaDamped vibration, Forced vibration & Resonance 簡諧運(yùn)動的合成（二）Superposition of SHMs4. 兩個相互垂直、同頻率簡諧運(yùn)動的合成質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動軌跡為:二、簡諧運(yùn)動的合成3）2）1）4）兩個相互垂直、同頻率簡諧運(yùn)動的合成 討論此時，合運(yùn)動的軌跡形狀不僅與原來的兩分振動的頻率比有關(guān)，而且與兩振動的初相差有關(guān)。（2）當(dāng) 與 成簡單整數(shù)比時，合運(yùn)動是周期運(yùn)合振動比較復(fù)雜，且一般軌跡不

2、穩(wěn)定。這里只介紹兩種簡單情況：5. 兩個相互垂直、不同頻率簡諧運(yùn)動的合成二、簡諧運(yùn)動的合成（1）若兩振動的頻率有微小差異，則可近似看成是同頻率振動的合成。但由于相位差隨時間緩慢增加，于是合運(yùn)動按直線橢圓直線的順序變化。動，軌跡為穩(wěn)定的閉合曲線（Lissajous Figure）5. 兩個相互垂直、不同頻率簡諧運(yùn)動的合成二、簡諧運(yùn)動的合成 其合成運(yùn)動將永遠(yuǎn)不重復(fù)已走過的路徑，它的軌跡將逐漸密布在振幅所限定的整個矩形面內(nèi)。這種非周期性運(yùn)動稱為準(zhǔn)周期運(yùn)動。(3)當(dāng)頻率為無理數(shù)比時： 準(zhǔn)周期運(yùn)動在結(jié)構(gòu)上是不穩(wěn)定的，參量稍有變化（如引入微弱的耦合），構(gòu)成它的兩個振動的頻率就會被鎖定到一個相近的有理數(shù)比值

3、上的現(xiàn)象稱為同步鎖?，F(xiàn)象。三、阻尼振動、受迫振動、共振1. 阻尼振動系統(tǒng)在回復(fù)力和阻力作用下的減幅振動角頻率振幅阻尼振動位移時間曲線若三、阻尼振動、受迫振動、共振1. 阻尼振動（b）過阻尼（a）欠阻尼（c）臨界阻尼三種阻尼的比較系統(tǒng)在周期性外力（驅(qū)動力）作用下的振動三、阻尼振動、受迫振動、共振2. 受迫振動驅(qū)動力取決于：振動系統(tǒng)的性質(zhì)、阻尼和驅(qū)動力共振頻率大阻尼小阻尼 共振頻率 共振振幅阻尼三、阻尼振動、受迫振動、共振3. 共振 共振現(xiàn)象的危害：高精度加工、飛機(jī)機(jī)翼、高層建筑、橋梁 共振現(xiàn)象的應(yīng)用：樂器、防振錘、穿孔板共振消聲上海環(huán)球金融中心490米在第九十層（地上395米）設(shè)置了兩臺風(fēng)阻尼器

4、，可抗12級以上臺風(fēng).上海金茂大廈420.5米在電路中，電荷和電流以及與之相伴隨的電場和磁場的周期性變化，就是電磁振蕩。1. 振蕩電路 無阻尼自由電磁振蕩四、電磁振蕩LCS無阻尼的自由電磁振蕩+LCA+LCCLCBLCD電路 LC 電路2. 無阻尼電磁振蕩的振蕩方程四、電磁振蕩O3. 無阻尼電磁振蕩的能量四、電磁振蕩在無阻尼自由電磁振蕩過程中，電場能量和磁場能量不斷的相互轉(zhuǎn)化，其總和保持不變. 例4 兩個同方向的簡諧運(yùn)動曲線如圖所示，則合振動的振幅為 ，合振動的運(yùn)動方程為 。OA2xtT/2T12-A2A1-A1電磁振蕩無阻尼電磁振蕩本章知識結(jié)構(gòu) 內(nèi)容小結(jié)1. 掌握兩個相互垂直、同頻率簡諧運(yùn)動的合成結(jié)果與其相位差的關(guān)系；了